[科普中国]-冷光镜

冷光镜是一种介质镜及分色滤光器，会反射光谱中所有可见光的频段，并让红外线带宽的光通过。冷光镜类似热反射镜，可以设计在入射角范围介于0度至45度之间，其结构也是多层的介电质镀膜，类似干涉滤光片。冷光镜可以用在激光系统的分色分光镜，反射可见光，让红外线通过。

简介冷光镜是一种介质镜及分色滤光器，会反射光谱中所有可见光的频段，并让红外线带宽的光通过。冷光镜类似热反射镜，可以设计在入射角范围介于0度至45度之间，其结构也是多层的介电质镀膜，类似干涉滤光片。冷光镜可以用在激光系统的分色分光镜，反射可见光，让红外线通过。1

红外线红外线（Infrared，简称IR）是波长介乎微波与可见光之间的电磁波，其波长在760奈米（nm）至1毫米（mm）之间，是波长比红光长的非可见光，对应频率约是在430THz到300GHz的范围内。室温下物体所发出的热辐射多都在此波段。

红外线是在1800年由天文学家威廉·赫歇尔发现，他发现有一种频率低于红色光的辐射，虽然用肉眼看不见，但仍能使被照射物体表面的温度上升。太阳的能量中约有超过一半的能量是以红外线的方式进入地球，地球吸收及发射红外线辐射的平衡对其气候有关键性的影响。

当分子改变其旋转或振动的运动方式时，就会吸收或发射红外线。由红外线的能量可以找出分子的振动模态及其偶极矩的变化，因此在研究分子对称性及其能态时，红外线是理想的频率范围。红外线光谱学研究在红外线范围内的光子吸收及发射。

红外线可用在军事、工业、科学及医学的应用中。红外线夜视装置利用即时的近红外线影像，可以在不被查觉的情形下在夜间观察人或是动物。红外线天文学利用有感测器的望远镜穿透太空的星尘（例如分子云），检测像是行星等星体，以及检测早期宇宙留下的红移星体。红外线热显像相机可以检测隔绝系统的热损失，观查皮肤中血液流动的变化，以及电子设备的过热。红外线穿透云雾的能力比可见光强，像红外线导引常用在导弹的导航、热成像仪及夜视镜可以用在不同的应用上、红外天文学及远红外线天文学可在天文学中应用红外线的技术。1

可见光可见光（Visible light）是电磁波谱中人眼可以看见（感受得到）的部分。这个范围中电磁辐射被称为可见光，或简单地称为光。人眼可以感受到的波长范围一般是落在390到700nm。对应于这些波长的频率范围在430–790 THz。但有一些人能够感知到波长大约在380到780nm之间的电磁波。正常视力的人眼对波长约为555nm的电磁波最为敏感，这种电磁波处于光学频谱的绿光区域。1

薄膜薄膜材料是指厚度介于单原子到几毫米间的薄金属或有机物层。电子半导体功能器件和光学镀膜是薄膜技术的主要应用。

一个很为人们熟知的表面技术的应用是家用的镜子：为了形成反射表面在镜子的背面常常镀上一层金属，镀银操作广泛应用于镜子的制作，而低于一个纳米的极薄的镀层常常用来制作双面镜。

当光学用薄膜材料（例如减反射膜消反射膜等）由数个不同厚度不同反射率的薄层复合而成时，他们的光学性能可以得到加强。相似结构的由不同金属薄层组成的周期性排列的薄膜会形成所谓的超晶格结果。在超晶格结构中，电子的运动被限制在二维空间中而不能在三维空间中运动于是产生了量子阱效应。

薄膜技术有很广泛的应用。长久以来的研究已经将铁磁薄膜用于计算机存储设备，医药品，制造薄膜电池，染料敏化太阳能电池等。

陶瓷薄膜也有很广泛的应用。由于陶瓷材料相对的高硬度使这类薄膜可以用于保护衬底免受腐蚀氧化以及磨损的危害。在刀具上陶瓷薄膜有着尤其显著的功用，使用陶瓷薄膜的刀具的使用寿命可以有效提升几个数量级。

现阶段对于一种被称为多组分非晶重金属阳离子氧化物的新型的无机氧化物材料的研究正在进行，这种材料有望用于制造稳定，环保，低成本的透明晶体管。2

分光镜分光镜为一光学仪器，可以将一束光线分成两束，是多数干涉仪的重要组件。

设计最常见的分光镜为一玻璃方块，由两个玻璃三角柱沿对角线黏合而成。其制造经细心调校，使得特定波长的光束能等分地分开。

另一个设计是在一片玻璃上镀上一层铝，使得一束特定波长的光在45度角射向玻璃时会被等分。

用途除了光学实验外，此仪器也可用在摄影（如拍摄立体影像）、制造激光（见激光 #原理之输出耦合镜，用以筛出足够强度的激光）、光纤系统（见无源光网络 #光纤到户，它把信号由光纤划分成子光纤）中。3

另见偏振分光镜（Polarizing beam splitter）利用双折射制造偏振光。

衍射分光镜（Diffractive beam splitter）制造一阵列相同的光束。

分色棱镜将入射光分成不同波长的光。

本词条内容贡献者为:

刘军 - 副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所